摘要：本節主要介紹主調模塊，以及GUI模塊的編寫。

主調模塊

終于到了主調模塊了，之前的章節主要介紹了參數計算，波導查值，以及HFSS封裝和調用等，所有準備工作已就緒，只差一個“主體”將這些模塊調用起來，實現這個功能的便是主調模塊main.py。

這一步的編寫相對比較簡單，按我個人習慣，還是采用了面向對象的編程思路，寫一個叫Horn的對象，首先通過對象的初始化功能將輸入參數導入進來，然后調用“波導查值”模塊確定波導尺寸、“參數計算”模塊計算喇叭尺寸，再調用“HFSS調用模塊”，通過規定一系列建模動作（如第三節所述），完成HFSS建模和運算。

示意代碼如下，如果對于建模的動作有不太明白了，請看上一篇文章的講解。

import paraCalc

import wg

import sim

class Horn：

def __init__（self， freq， HPE， HPH， wg_name=None）：

self.freq = freq

self.HPE = HPE

self.HPH = HPH

self.wg_name = wg_name

self.wg_a， self.wg_b， self.horn_a， self.horn_b， self.horn_l = None， None， None， None， None

def wg_size（self）：

if self.wg_name is None：

self.wg_a， self.wg_b = wg.check_by_freq（self.freq）

else：

self.wg_a， self.wg_b = wg.check_by_name（self.wg_name）

return self.wg_a， self.wg_b

def para（self）：

self.wg_size（）

if （self.wg_a or self.wg_b） is None：

print（‘Input error！’）

else：

self.horn_a， self.horn_b， self.horn_l = paraCalc.calc（self.freq， self.HPE， self.HPH， self.wg_a， self.wg_b）

def realize_in_hfss（self）：

h = sim.HFSS（）

# 設置變量

h.set_variable（‘wg_a’， self.wg_a）

h.set_variable（‘wg_b’， self.wg_b）

h.set_variable（‘wg_l’， self.wg_a*1.5）

h.set_variable（‘horn_a’， self.horn_a）

h.set_variable（‘horn_b’， self.horn_b）

h.set_variable（‘horn_l’， self.horn_l）

h.set_variable（‘wg_t’， 0.5）

h.set_variable（‘ab’， 75/self.freq）

# 波導內腔

h.create_centered_rectangle（‘wg_a’， ‘wg_b’， 0， ‘wg_in’）

h.create_centered_rectangle（‘wg_a’， ‘wg_b’， ‘wg_l’， ‘wg_in_’）

h.connect（‘wg_in’， ‘wg_in_’）

# 喇叭內腔

h.create_centered_rectangle（‘wg_a’， ‘wg_b’， ‘wg_l’， ‘horn_in’）

h.create_centered_rectangle（‘horn_a’， ‘horn_b’， ‘wg_l+horn_l’， ‘horn_in_’）

h.connect（‘horn_in’， ‘horn_in_’）

# 波導外形

h.create_centered_rectangle（‘（wg_a+wg_t*2）’， ‘（wg_b+wg_t*2）’， ‘-wg_t’， ‘wg’）

h.create_centered_rectangle（‘（wg_a+wg_t*2）’， ‘（wg_b+wg_t*2）’， ‘wg_l’， ‘wg_’）

h.connect（‘wg’， ‘wg_’）

# 喇叭外形

h.create_centered_rectangle（‘（wg_a+wg_t*2）’， ‘（wg_b+wg_t*2）’， ‘wg_l’， ‘horn’）

h.create_centered_rectangle（‘（horn_a+wg_t*2）’， ‘（horn_b+wg_t*2）’， ‘horn_l+wg_l’， ‘horn_’）

h.connect（‘horn’， ‘horn_’）

# 布爾運算生成喇叭，然后設為PEC

h.unite（‘horn’， ‘wg’）

h.unite（‘horn_in’， ‘wg_in’）

h.subtract（‘horn’， ‘horn_in’）

h.set_material（‘horn’）

# 生成區域并賦予輻射邊界

h.create_region（‘ab’）

h.assign_radiation_region（）

h.insert_radiation_setup（）

# 設置端口

h.create_centered_rectangle（‘wg_a’， ‘wg_b’， 0， ‘port’）

h.assign_port（‘port’）

h.insert_analysis_setup（self.freq）

# 創建報告

h.create_reports（）

# 保存工程并運行

h.save_prj（）

h.run（）

if __name__ == ‘__main__’：

f， E， H = 10， 30， 20

a_horn = Horn（f， E， H）

a_horn.realize_in_hfss（）

以上代碼可能沒有太多需要解釋的，可以看到的是，定義好HFSS接口后，調用過程就很輕松愉快了。

圖形交互界面模塊

開篇提到過，Python實現圖形界面的方法有很多，除了Tkinter屬于自帶包外，其他著名的包如PyQt、wxPython等都需要額外安裝，考慮到我們的小程序功能單一，界面也不需要太花哨，采用Python自帶的Tkinter是一種較為經濟快捷的選擇。

由于第一次寫界面，代碼質量可能有點差，實現效果也不怎么樣，好在我們要做的東西功能簡單，不會影響使用。（自我安慰。。。）

不廢話，直接上代碼。

from tkinter import Tk， Label， StringVar， Entry， Button， Frame， TOP

import main

root = Tk（）

root.title（‘最佳喇叭計算 by kuangzl’）

root.geometry（‘420x280’）

root.resizable（width=False， height=False）

tip = Label（root， text=‘由波束寬度計算喇叭尺寸，

使得該尺寸下增益最大化’， height=3，

font=（‘Microsoft YaHei UI’， 12， ‘italic’））

tip.pack（side=TOP）

frm = Frame（root）

frm.pack（）

Label（frm， text=‘中頻（GHz）：’）.grid（row=0， column=0）

Label（frm， text=‘E面（deg）：’）.grid（row=1， column=0）

Label（frm， text=‘H面（deg）：’）.grid（row=2， column=0）

Label（frm， text=‘波導寬（mm）：’）.grid（row=0， column=2）

Label（frm， text=‘波導窄（mm）：’）.grid（row=1， column=2）

Label（frm， text=‘喇叭寬（mm）：’）.grid（row=2， column=2）

Label（frm， text=‘喇叭窄（mm）：’）.grid（row=3， column=2）

Label（frm， text=‘喇叭長（mm）：’）.grid（row=4， column=2）

def calc（）：

f = float（v1.get（））

E = float（v2.get（））

H = float（v3.get（））

horn = main.Horn（f， E， H）

horn.para（）

v4.set（horn.wg_a）

v5.set（horn.wg_b）

v6.set（horn.horn_a）

v7.set（horn.horn_b）

v8.set（horn.horn_l）

def hfss（）：

f = float（v1.get（））

E = float（v2.get（））

H = float（v3.get（））

horn = main.Horn（f， E， H）

horn.para（）

horn.realize_in_hfss（）

v1 = StringVar（）

Entry（frm， textvariable=v1， width=8）.grid（row=0， column=1， padx=10， pady=5）

v2 = StringVar（）

Entry（frm， textvariable=v2， width=8）.grid（row=1， column=1， padx=10， pady=5）

v3 = StringVar（）

Entry（frm， textvariable=v3， width=8）.grid（row=2， column=1， padx=10， pady=5）

v4 = StringVar（）

Label（frm， textvariable=v4， width=10）.grid（row=0， column=3）

v5 = StringVar（）

Label（frm， textvariable=v5， width=10）.grid（row=1， column=3）

v6 = StringVar（）

Label（frm， textvariable=v6， width=10）.grid（row=2， column=3）

v7 = StringVar（）

Label（frm， textvariable=v7， width=10）.grid（row=3， column=3）

v8 = StringVar（）

Label（frm， textvariable=v8， width=10）.grid（row=4， column=3）

Button（frm， text=‘calc’， command=calc）.grid（row=4， column=0）

Button（frm， text=‘hfss’， command=hfss）.grid（row=4， column=1）

root.mainloop（）

這段代碼實現的效果是這樣的：

小結

至此，該小程序已經完成了九成以上，作為自用已經毫無問題了！但如果還想將程序分享出來，則須打包成可執行文件（如exe），這一步貌似很簡單，卻有不少的坑，我將在下一節詳細介紹。

本篇即到此為止，下一篇將會是終篇，謝謝各位觀看（*^_^*）！

編輯：jq